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什么是喷霜,喷霜的产生原因及预防措施
! w2 `4 @4 }* j2 A6 a 喷霜又名喷出,是指未硫化胶或硫化胶内部所含的配合物(固体或液体)迁移表面而析出的现象。喷霜是胶料生产中常见的质量问题。
" P5 B0 J( o$ G! `) y原因分析:; X2 Q4 H* E, M; W, x% v9 `- w: c8 c
1 过量配合* D/ H/ Z1 B q$ F7 j) f
各种助剂在橡胶中的溶解度不同,助剂在橡胶中的溶解度越小,越易出现由过量配合(即橡胶中助剂的含量超过其在橡胶中的溶解度)而引起的喷霜。过量配合而喷霜时,往往会带动其它组分一起喷出(这种现象称为被动喷霜),尽管这些被动喷霜物在橡胶中远未达到饱和状态。2 W5 @0 y9 Q; A% A
2 温度变化7 V, s# K& S8 `0 N
助剂在橡胶中的溶解度随温度变化而变化,一般情况下,温度高时溶解度大,温度降低时溶解度减小。由于橡胶制品通常在室温下使用,一旦外界温度低于室温,配方中一些助剂的含量接近其溶解度而析出,产生喷霜。例如夏季生产的胶鞋出厂检验时合格,贮存到冬季却发现喷霜。
/ Z: i' S& p. ^# [6 Z( D3 欠硫4 o6 @0 w3 E3 e X z$ ~
助剂在橡胶中的溶解状况受硫化条件影响。以NR为例,在正硫化条件下,交联密度最大,游离硫减小,喷硫几率降低,其它助剂穿梭于三维网络的机会也降低,因而喷霜几率降低;反之,在欠硫状态下,网络交联密度相对较小,喷霜几率相应增大"+ x# w0 `% {8 X q: U& L% {6 q) ~
4 老化9 F2 z8 S( j7 @2 d4 s1 m: x
老化意味着硫化胶三维网络结构的局部因键断裂而受损,从而消弱了网络结构吸附和固锁配合助剂的能力,助剂向表面迁移导致喷霜"# s; Y. @9 r1 ?9 }. s
5 受力不均4 I( {( m4 Y& j6 E9 t5 f
橡胶受到外力作用时,往往导致应力集中而使表面破裂,使原来呈过饱和状态的配合助剂微粒加速析出,在裂纹表面形成喷霜,并向周边延扩"4 y* \9 H$ B) i- `+ i9 U% K) H
6 混炼不均
* y) i1 J2 Y# t- Q混炼不均导致配合剂在橡胶中分散不均,局部会出现配合助剂超过溶解度而产生喷霜"
! j7 J" @* E: |
# O z% V6 J ?+ N预防措施
8 K, r+ x* \/ ]# b(1)掺用SR:SR对助剂的溶解度高于NR,故掺用部分SR有助于预防NR喷霜。
3 {* ?4 G7 K. i; R/ q; @ _" {(2)并用促进剂、防老剂:单用一种助剂,用量过少难以达到效果,用量过多又易出现喷霜,故可以并用几种助剂,达到效果从而减小用量。" t' X# d% j% V3 a" Q& k0 j. I; t
(3)利用不同配合助剂在喷霜上的互相干扰制约:不同助剂一起配合使用时,有时会出现相互干涉而有助于抑止喷霜,如软化剂、油膏、再生胶等都具有此功能。特别是相对分子质量大的助剂能渗透到橡胶大分子的短链中,可有效吸附易喷助剂。
/ p1 J) T; H% d5 _. k1 W0 N/ v(4)掌握易喷助剂的用量上限,确保配方中各种易喷助剂的用量在其溶解度范围内。7 ?7 z0 C$ }, f7 X* b- M7 [! g
(5)混炼胶停放:胶料出型前需经过不少于8h的停放,以使各种配合剂充分分散,同时有助于胶料内部应力的松弛,达到受力均匀、平衡,稳定的分散体系能抑制微粒外喷。( E) ~7 ^2 e* `7 f V
(6)确保硫化胶达到正硫化状态
4 Z3 x% C5 j f( n/ X0 l$ {(7)加强对成品、包装及仓贮条件的管理,成品宜放在塑料袋中密封包装,防止在贮存过程中与日光、氧等接触产生老化,并避免在低温下贮存。( a9 t! T' v( o0 O2 _ A
4 K' ]9 e- S- _7 r8 U+ E
各种物质喷霜原因:
& P6 i1 @& O/ { ]: S/ h9 Q. p硫黄喷霜: 7 |' [' I9 O* v. R' E! G% a, H2 c
胶料中硫黄用量过多5 l8 J' T/ X' Q- v! ~5 j, |, @
不溶性硫黄品质不佳, R7 P- t( ?0 H- X z6 b
次磺酰胺类促进剂品质不佳' r! W, E3 y0 F, a s3 H
混炼或加工温度过高
6 y& s0 j2 @) C$ N胶料堆放时温度过高
: W$ w8 `, u1 d+ U2 y' e7 ?
0 y3 E9 M- S& d A1 j5 S0 G促进剂及其反应产物: 在胶料中用量过大
% O* w M" j$ z' ?; H d. o' e# D防老剂及其反应产物: 在胶料中用量过大+ ]" w [& d! a9 E7 _5 n
部件存放时间过长
6 E6 `) B6 Q7 E c6 R- P抗臭氧剂及其反应产物:在胶料中用量过大$ ]0 H( d, n2 T5 K, S( L' G
部件存放时间过长- z# r- N$ A. W+ N ~! q
硬脂酸: 在胶料中用量过大
: s+ Q [: C. N$ P9 F$ l硬脂酸锌: 硬脂酸和氧化锌在早期加入,且混炼或加工温度较高
' G& d9 @1 x$ X1 k% b硬脂酸钙: 胶料中的游离硬脂酸与冷却水槽中的硬水反应
1 S; M( b/ M' `. Q0 y3 C" i0 D蜡(来自配方或油的组分): 在胶料中用量过大
7 d, n' d! ~( S" w5 T5 }9 k 油中蜡的质量分数过高
. x3 F( w2 p% {1 r1 a: [防焦剂的反应产物: 由于混炼或加工温度过高导致
1 K6 _. U: a/ u6 K r 迟延作用提前
/ a! P' {, @6 _0 d! V7 X树脂: 部件存放时间过长4 V1 u- Q' y; T+ t; U, \
粘合剂: 部件存放时间过长* Y1 M7 d: [9 e- r
/ F8 @9 r% C6 i+ t* d ( a. @; q4 h0 R3 m( \
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